CN217192464U - 一种钛合金熔炼炉坩埚冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钛合金熔炼炉坩埚冷却装置，冷却水池中具有冷却水；进水管的一端与冷却水池接通，另一端与水冷套接通，且离心泵、电动阀门和压力传感器均连接在进水管上，冷却水池中的冷却水通过离心泵经进水管向水冷套内输入；回水管的一端与水冷套接通，另一端接通冷却水池，水冷套中的水经回水管向冷却水池中输入，且温度传感器连接在回水管上；控制仪表分别电性连接离心泵、电动阀门、压力传感器和温度传感器。本实用新型公开了一种钛合金熔炼炉坩埚冷却装置，能够分阶段对冷却温度进行调节，从而使铸锭在不同阶段对应有相适应的冷却温度，以使钛合金铸锭在不同阶段对应有相适应的结晶速度，因此能够提高钛合金的铸锭质量。

Description

一种钛合金熔炼炉坩埚冷却装置

技术领域

本实用新型涉及钛合金熔铸技术领域，更具体的说是涉及一种钛合金熔炼炉坩埚冷却装置。

背景技术

钛合金熔铸普遍采用真空自耗电弧炉进行,其优点是化学成分可以稳定控制,效率较高,铸锭尺寸大小可以变换,元素烧损较少.真空自耗电弧炉的原理是:把待熔炼的钛合金制造成自耗电极,用纯铜制造熔炼坩埚,坩埚周围用水冷却(水冷铜坩埚),钛合金自耗电极为一极,水冷铜坩埚为另一极,在低电压高电流作用下起弧熔化钛合金自耗电极,自耗电极边熔化边在水冷铜坩埚中冷却凝固成铸锭,至自耗电极耗完,熔炼结束。

由于水冷铜坩埚的冷却是在水冷套中进行的，水冷的冷却水温度，压力，流量对铜坩埚的冷却效果十分重要。

但是，目前传统的真空自耗炉所用的冷却装置不能根据熔炼过程中不同阶段的温度要求，或者说不能根据外界温度的变化(例如季节变化带来的温度变化)对冷却温度进行调节，则容易导致铸锭冷却强度不够，影响钛合金铸锭的组织和结晶速度，进而影响钛合金的铸锭质量，特别是大截面钛合金铸锭，铸锭的冷却速度是影响钛合金铸锭质量的关键因素之一。

因此，如何提供一种能够分阶段对冷却温度进行调节的钛合金熔炼炉坩埚冷却装置是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种钛合金熔炼炉坩埚冷却装置，能够分阶段对冷却温度进行调节，从而使铸锭在不同阶段对应有相适应的冷却温度，以使钛合金铸锭在不同阶段对应有相适应的结晶速度，因此能够提高钛合金的铸锭质量。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种钛合金熔炼炉坩埚冷却装置，熔炼坩埚外套设水冷套，同时所述熔炼坩埚内设置自耗电极；包括：冷却水池、进水管、回水管、离心泵、电动阀门、压力传感器、温度传感器和控制仪表，且所述冷却水池中具有冷却水；

所述进水管的一端与所述冷却水池接通，另一端与所述水冷套接通，且所述离心泵、所述电动阀门和所述压力传感器均连接在所述进水管上，所述冷却水池中的冷却水通过所述离心泵经所述进水管向所述水冷套内输入；

所述回水管的一端与所述水冷套接通，另一端接通所述冷却水池，所述水冷套中的水经所述回水管向所述冷却水池中输入，且所述温度传感器连接在所述回水管上；

所述控制仪表分别电性连接所述离心泵、所述电动阀门、所述压力传感器和所述温度传感器。

优选的，所述冷却水池的顶端为开口端；所述水冷套的套壁为全封闭式外壳，且所述水冷套内开设有空腔，同时所述水冷套的侧壁上开设有与所述空腔接通的进水口，所述水冷套的顶端开设有与所述空腔接通的排水口；

所述进水管接通所述水冷套的一端接通在所述进水口；

所述回水管接通所述水冷套的一端接通在所述排水口，另一端接通有瀑布式水龙头，且所述回水管接通有所述瀑布式水龙头的一端通过支架架设在所述冷却水池的顶部，同时所述瀑布式水龙头的出水口通过所述冷却水池的开口端位于所述冷却水池内，并靠近所述冷却水池的开口端。

优选的，还包括：冷水补充管，所述冷水补充管的一端与所述冷却水池接通，另一端接通有冷水供应系统，同时所述冷水补充管上连接有第一阀门。

优选的，还包括：高位水箱和送水管，且所述高位水箱的位置高于所述水冷套的位置，所述送水管的一端接通所述高位水箱，另一端接通所述水冷套，并且所述送水管上连接有第二阀门。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种钛合金熔炼炉坩埚冷却装置，可以实现如下技术效果：

压力传感器能够获取冷却水流经进水管的压力，并传输给控制仪表；并且，温度传感器能够获取回水管中水的温度，并传输给控制仪表，从而控制仪表能够将获取的压力信息与铸锭在不同阶段对应的压力给定值比较，且控制仪表能够将获取的温度信息与铸锭在不同阶段对应的温度给定值比较(控制仪表内提前设置有铸锭在不同阶段对应的温度给定值和对应的压力给定值)，则控制仪表根据获得的压力信息与对应的压力给定值比较的结果，以及根据获得的温度信息与对应的温度给定值的比较结果(控制仪表如何根据上述比较结果进行判断为控制仪表本身具有的功能，而控制仪表为现有技术，在此就不再赘述)，来控制电动阀门打开的大小，从而能够调节水冷套中的进水量，以控制水冷套对熔炼坩埚1的冷却温度，因此使本申请在铸锭不同阶段对应有相适应的冷却温度，以使钛合金铸锭在不同阶段对应有相适应的结晶速度，因此能够提高钛合金的铸锭质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种钛合金熔炼炉坩埚冷却装置的结构示意图。

其中，1-熔炼坩埚；2-水冷套；3-自耗电极；4-冷却水池；5-进水管；6-回水管；51-离心泵；52-电动阀门；53-压力传感器；54-温度传感器；7-高位水箱；8-送水管；9-第二阀门。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例公开了一种钛合金熔炼炉坩埚冷却装置，熔炼坩埚1外套设水冷套2，同时熔炼坩埚1内设置自耗电极3；包括：冷却水池4、进水管5、回水管6、离心泵51、电动阀门52、压力传感器53、温度传感器54和控制仪表，且冷却水池4中具有冷却水；

进水管5的一端与冷却水池4接通，另一端与水冷套2接通，且离心泵51、电动阀门52和压力传感器53均连接在进水管5上，冷却水池4中的冷却水通过离心泵51经进水管5向水冷套2内输入；

回水管6的一端与水冷套2接通，另一端接通冷却水池4，水冷套2中的水经回水管6向冷却水池4中输入，且温度传感器54连接在回水管6上；

控制仪表分别电性连接离心泵51、电动阀门52、压力传感器53和温度传感器54。

本申请的目的是提供一种钛合金熔炼炉坩埚冷却装置，因此本申请记载的冷却原理如下：

本申请的控制仪表能够控制电动阀门52打开，并控制离心泵51启动，则冷却水池4中的冷却水在离心泵51的泵送作用下，能够经进水管5向水冷套2内输入，当冷却水在水冷套2中经过和熔炼坩埚1热交换后，则水冷套2中的水携带熔炼坩埚1的热量后从回水管6回流至冷却水池4中，以能循环使用，从而避免浪费水资源；

在上述通过冷却水对熔炼坩埚1的过程中，压力传感器53能够获取冷却水流经进水管5的压力，并传输给控制仪表；并且，温度传感器54能够获取回水管6中水的温度，并传输给控制仪表，从而控制仪表能够将获取的压力信息与铸锭在不同阶段对应的压力给定值比较，且控制仪表能够将获取的温度信息与铸锭在不同阶段对应的温度给定值比较(控制仪表内提前设置有铸锭在不同阶段对应的温度给定值和对应的压力给定值)，则控制仪表根据获得的压力信息与对应的压力给定值比较的结果，以及根据获得的温度信息与对应的温度给定值的比较结果(控制仪表如何根据上述比较结果进行判断为控制仪表本身具有的功能，而控制仪表为现有技术，在此就不再赘述)，来控制电动阀门52打开的大小，从而能够调节水冷套2中的进水量，以控制水冷套2对熔炼坩埚1的冷却温度，因此使本申请在铸锭不同阶段对应有相适应的冷却温度，以使钛合金铸锭在不同阶段对应有相适应的结晶速度，因此能够提高钛合金的铸锭质量。

为了进一步优化上述技术方案，冷却水池4的顶端为开口端；水冷套2的套壁为全封闭式外壳，且水冷套2内开设有空腔，同时水冷套2的侧壁上开设有与空腔接通的进水口，水冷套2的顶端开设有与空腔接通的排水口；

进水管5接通水冷套2的一端接通在进水口；

回水管6接通水冷套2的一端接通在排水口，另一端接通有瀑布式水龙头，且回水管6接通有瀑布式水龙头的一端通过支架架设在冷却水池4的顶部，同时瀑布式水龙头的出水口通过冷却水池4的开口端位于冷却水池4内，并靠近冷却水池4的开口端。

本申请采用上述技术方案，实现的有益效果为：(1)由于进水口位于水冷套2的侧壁，排水口位于水冷套2的顶端，且由于水冷套2的套壁为全封闭式外壳，则当水冷套2的空腔内被注满水后，由于进水管5持续通过进水口向水冷套2内送入水，则水冷套2空腔内的水便可以通过回水管6回流至冷却水池4中，以能保持水冷套2空腔内的水平衡稳定；(2)本申请回水管6对应冷却水池4的一端连接有瀑布式水龙头，则能够使回水管6中的水呈瀑布状回水至冷却水池4中，而呈瀑布状回水时会驱动瀑布式水龙头周围的空气流动，从而能同时产生风，从而能达到对冷却水池4中的水进行风冷的作用。

为了进一步优化上述技术方案，还包括：冷水补充管，冷水补充管的一端与冷却水池4接通，另一端接通有冷水供应系统，同时冷水补充管上连接有第一阀门。

本申请采用上述技术方案，实现的有益效果为：通过打开第一阀门，则可以使冷水供应系统中的冷却水通过冷水补充管流入至冷却水池4，以能达到对冷却水池4中的水进行冷却的作用。

其中，冷水供应系统为现有技术，可以是市政自来水。

为了使冷水供应系统中的水能顺利通过冷水补充管流向冷却水池4，则在冷水补充管上连接有水泵，从而在水泵的泵送作用下，可以保证冷水供应系统中的水能顺利通过冷水补充管流向冷却水池4。

为了进一步优化上述技术方案，还包括：高位水箱7和送水管8，且高位水箱7的位置高于水冷套2的位置，送水管8的一端接通高位水箱7，另一端接通水冷套2，并且送水管8上连接有第二阀门9。

本申请采用上述技术方案，实现的有益效果为：如果在熔炼过程中发生停电事故而导致控制仪表、离心泵51、电动阀门52等不能工作，则可以打开第二阀门9，从而在重力的作用下，使高位水箱7中的水能够通过送水管8流入至水冷套2内，则能防止熔炼过程中发生停电事故而引起的坩埚无冷却水而造成的危险事情。

本申请水冷套2的顶端开设有与空腔接通的补水口，送水管8与水冷套2接通的一端是接通补水口，从而能使送水管8中的水顺利通过补水口进入至水冷套2的空腔内。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种钛合金熔炼炉坩埚冷却装置，熔炼坩埚(1)外套设水冷套(2)，同时所述熔炼坩埚(1)内设置自耗电极(3)；其特征在于，包括：冷却水池(4)、进水管(5)、回水管(6)、离心泵(51)、电动阀门(52)、压力传感器(53)、温度传感器(54)和控制仪表，且所述冷却水池(4)中具有冷却水；

所述进水管(5)的一端与所述冷却水池(4)接通，另一端与所述水冷套(2)接通，且所述离心泵(51)、所述电动阀门(52)和所述压力传感器(53)均连接在所述进水管(5)上，所述冷却水池(4)中的冷却水通过所述离心泵(51)经所述进水管(5)向所述水冷套(2)内输入；

所述回水管(6)的一端与所述水冷套(2)接通，另一端接通所述冷却水池(4)，所述水冷套(2)中的水经所述回水管(6)向所述冷却水池(4)中输入，且所述温度传感器(54)连接在所述回水管(6)上；

所述控制仪表分别电性连接所述离心泵(51)、所述电动阀门(52)、所述压力传感器(53)和所述温度传感器(54)。

2.根据权利要求1所述的一种钛合金熔炼炉坩埚冷却装置，其特征在于，所述冷却水池(4)的顶端为开口端；所述水冷套(2)的套壁为全封闭式外壳，且所述水冷套(2)内开设有空腔，同时所述水冷套(2)的侧壁上开设有与所述空腔接通的进水口，所述水冷套(2)的顶端开设有与所述空腔接通的排水口；

所述进水管(5)接通所述水冷套(2)的一端接通在所述进水口；

所述回水管(6)接通所述水冷套(2)的一端接通在所述排水口，另一端接通有瀑布式水龙头，且所述回水管(6)接通有所述瀑布式水龙头的一端通过支架架设在所述冷却水池(4)的顶部，同时所述瀑布式水龙头的出水口通过所述冷却水池(4)的开口端位于所述冷却水池(4)内，并靠近所述冷却水池(4)的开口端。

3.根据权利要求1或2所述的一种钛合金熔炼炉坩埚冷却装置，其特征在于，还包括：冷水补充管，所述冷水补充管的一端与所述冷却水池(4)接通，另一端接通有冷水供应系统，同时所述冷水补充管上连接有第一阀门。

4.根据权利要求1所述的一种钛合金熔炼炉坩埚冷却装置，其特征在于，还包括：高位水箱(7)和送水管(8)，且所述高位水箱(7)的位置高于所述水冷套(2)的位置，所述送水管(8)的一端接通所述高位水箱(7)，另一端接通所述水冷套(2)，并且所述送水管(8)上连接有第二阀门(9)。

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